不同经营措施下桉树人工林林分特性与立地土壤状况研究

论文摘要

我国森林资源匮乏与木材供求紧张的矛盾日益突出。目前,我国的人工林面积已排名世界前列,我国山地多,进行林纸林板产业化建设具有得天独厚的优越条件。人工林在体现出显著经济和社会效益的同时也存在着关于生态效益的争议。如何加快人工用材林基地建设,加强经营管理,促进林木生长,提高木材产量和质量将是林业产业面临的长期的艰巨任务。桉树(Eucalypt us spp)作为我国南方速生丰产林的主要树种,截止到2011年,面积已达365万公顷。在世界桉树人工林经营中出现了诸如林分生产力下降、林地土壤退化、地力下降等许多生态和生产问题。如何解决并最终避免这些问题的出现,是桉树人工林研究发展的关键领域。本研究通过对不同林龄、不同经营措施下南方种苗基地(坡地、平地)、石岭林场(平地)桉树人工林林分、土壤理化性质等指标的检测与分析,得出以下结论:(1)伐根催腐下的桉树人工林在树高生长方面优于机耕整地,但胸径生长情况刚好相反,表现为机耕整地优于伐根催腐,且呈极显著差异。伐根催腐同种经营措施下不同重复小区的树木生长也有显著差异。(2)桉树人工林的土壤有机质、水解氮、速效钾、交换性镁随代次、林龄的增长而增加;而土壤有效磷、交换性钙则以一代林最高。土壤容重、孔隙度、持水量随着林龄的增加均得到了不同程度的改善,说明在一个相对短的时期内,桉树造林后土壤物理性质得到改善。方差分析表明,林龄对土壤容重、持水量的影响尚未达到显著水平;它们受土层深度的影响达极显著水平。(3)伐根催腐、炼山对土壤理化性质的影响(坡地):①土壤物理性质呈现出造林前优于造林后的情况。对比伐根催腐与炼山两种经营措施发现:伐根催腐造林前的土壤孔隙度、持水量优于炼山造林前;而对于造林后则有:浅土层(0~20cm)的土壤孔隙度、持水量以伐根催腐造林后比炼山造林后的好,但中深土层(20~60cm)的以炼山造林后较好。②土壤养分。土壤pH值大小为:伐根催腐>炼山>砍伐前,表明砍伐或造林措施使得林地土壤向酸性化方向发展。土壤有机质、全N及全K含量以伐根催腐造林地最大,炼山造林最小,而全P含量以砍伐前样地最大,伐根催腐造林地最小。对于中量元素来说,土壤全Ca含量及表层土壤的全Mg含量以伐根催腐造林地最大;中层土壤的全Mg含量则以砍伐前最大。对土壤微量元素来说,除了Cu是以炼山造林地最大的外,Fe、Mn、Zn、B均以伐根催腐造林地最大;且除了伐根催腐造林与砍伐前、炼山在30~60cm土层的B含量呈极显著差异外,三种情景在其他微量元素的含量上均无显著性差异。因此,在坡地上进行伐根催腐造林优于炼山造林。(4)林地炼山前后对土壤理化性质的影响(平地)。①平地上桉树人工林经过炼山后,会对浅土层(0~20cm)的土壤物理状况产生影响,其作用是积极的,即降低土壤容重,提高土壤持水量和孔隙度,对土壤的通气、透水性能具有改善作用,但深土层土壤的物理性状仍以砍伐前林地较好。②砍伐前林地土壤pH值较高,炼山后林地土壤趋向偏酸。炼山后土壤有机质、全N、全P、全K、Zn含量均比砍伐前的高,说明炼山可在短期内提高林地土壤有机质及大量元素含量。而对于土壤全Ca、Mg及Fe、Mn、Cu、B含量来看,则有砍伐前>炼山后的情况,即炼山措施对提高林地中量元素及大部分微量元素的含量并无明显促进作用。(5)伐根催腐与机耕全垦对土壤物理性质的影响(石岭林场)。表土层(0~10cm)除了土壤容重、非毛管孔隙度是伐根催腐造林样地比对照样地高外,该层的其他指标均表现为伐根催腐试验较对照的低;而中土层10~30cm的各项指标,30~40cm的容重、饱和持水量、孔隙度,深土层(50~60cm)除非毛管孔隙度外的各项指标,均显示出伐根催腐试验优于机耕全垦对照样地。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 表目录
• 图目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 本研究的目的及意义
• 1.1.3 项目来源与经费支持
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 人工林的概念、特征及发展现状
• 1.2.2 桉树人工林的发展、现状及趋势
• 1.2.3 不同经营措施对桉树人工林林分特性的影响
• 1.2.4 不同经营措施对桉树人工林立地土壤状况的影响
• 1.3 研究目标与主要内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 主要研究内容
• 1.4 技术路线
• 第二章 研究区概况与研究方法
• 2.1 研究区概况
• 2.1.1 南方国家级种苗示范基地概况
• 2.1.2 广东雷州林业局石岭林场概况
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 试验措施与设计
• 2.2.2 林分生长量测定
• 2.2.3 土壤状况测定
• 2.3 数据处理与分析
• 第三章 不同经营措施对桉树林分特性的影响
• 3.1 不同经营措施下桉树人工林的林分特性
• 3.1.1 试验设计及研究方法
• 3.1.2 伐根催腐和机耕整地对林分生长量的影响
• 3.2 尾叶桉的萌芽性能及其影响因素
• 3.2.1 试验地概况及试验设计
• 3.2.2 尾叶桉U6 无性系萌芽生长差异
• 3.2.3 伐桩直径和伐桩高度对尾叶桉U6 无性系萌芽的影响
• 3.2.4 杂堆、土埋对尾叶桉U6 无性系伐桩萌芽的影响
• 3.2.5 药剂催腐及人工劈除对伐桩萌芽性能的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 不同林龄、不同经营措施对桉树林地土壤物理性质的影响
• 4.1 试验设计和研究方法
• 4.2 不同林龄尾叶桉无性系林地土壤物理性质
• 4.2.1 土壤容重的研究
• 4.2.2 土壤孔隙度的研究
• 4.2.3 土壤持水量的研究
• 4.2.4 综合评价
• 4.3 不同经营措施下尾叶桉无性系林地土壤物理性质变化
• 4.3.1 坡地伐根催腐造林与炼山造林土壤物理性质对比
• 4.3.2 平地桉树人工林不同经营措施土壤物理性质对比
• 4.4 本章小结
• 第五章 不同经营措施对桉树人工林地土壤养分的影响
• 5.1 不同林龄尾叶桉土壤养分研究
• 5.1.1 试验地概况
• 5.1.2 研究方法
• 5.1.3 不同代次不同林龄桉树人工林土壤大量元素研究
• 5.1.4 不同代次不同林龄桉树人工林土壤中微量元素研究
• 5.1.5 不同代次不同林龄桉树人工林土壤有机质研究
• 5.2 不同经营措施尾叶桉人工林地土壤养分研究
• 5.2.1 试验地概况
• 5.2.2 研究方法
• 5.2.3 伐根催腐造林与炼山造林土壤养分研究（坡地）
• 5.2.4 炼山前后土壤养分研究（平地）
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.1.1 不同经营措施下的桉树人工林生长特性及影响萌芽的因素
• 6.1.2 不同代次、林龄对土壤理化性质的影响
• 6.1.3 不同经营措施对土壤理化性质的影响
• 6.2 讨论
• 6.3 展望
• 参考文献
• 附录
• 在读期间的学术研究
• 致谢
• 摘要
• Abstracts